CN101451784A

CN101451784A - 控制装置以及控制装置的控制方法

Info

Publication number: CN101451784A
Application number: CNA2008101701446A
Authority: CN
Inventors: 松桥贵之; 川合毅; 青木健
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2007-12-07
Filing date: 2008-10-13
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2028-10-13
Also published as: US8397526B2; EP2068104A2; US20090145144A1; EP2068104A3; CN101451784B; JP2009139028A

Abstract

本发明提供可有效地执行冷冻***的除霜运转的控制装置。控制装置(控制器10)控制包括了冷冻机(31，32)、通过制冷剂管(41，42)与冷冻机连接的多个陈列柜(21～24)的冷冻***，该控制装置的特征在于，其中包括控制部件(CPU10a)，在从规定的陈列柜接受了进行除霜运转的通知，或者基于存储单元中存储的表示各个陈列柜的除霜运转开始时刻的信息以及当前时刻检测出规定的陈列柜进行除霜运转情况下，进行控制，以在开始除霜运转时使冷冻机(31，32)的输出比正常状态降低，并且在完成除霜运转时使冷冻机(31，32)的输出比正常状态升高。

Description

控制装置以及控制装置的控制方法

技术领域

本发明涉及控制装置以及控制装置的控制方法。

背景技术

专利文献1中公开了涉及冷冻***的技术，冷冻***具有多个陈列柜以及冷冻机，并包括用于控制这些多个陈列柜以及冷冻机的控制器。

[专利文献1]日本特开2004-257666号公报

但是，在上述的冷冻***中，在执行将附着在陈列柜的热交换器上的霜除去的运转即除霜运转时，执行以下动作，即在停止对陈列柜的制冷剂的循环而升高热交换器的温度，从而进行了除霜后，将陈列柜的温度冷却至设定温度。在进行这样的除霜运转时，由于制冷剂的循环量突然变化，因而冷冻机的负荷急剧地变动，存在***的运转效率下降的问题。

发明内容

本发明鉴于上述情况而完成，它涉及可有效地执行冷冻***的除霜运转的控制装置以及控制装置的操作方法。

为了达到上述目的，本发明的控制装置控制冷冻***，所述冷冻***包括冷冻机和通过制冷剂管与所述冷冻机连接的多个陈列柜，其特征在于，所述控制装置包括：控制部件，在从规定的所述陈列柜接受了进行除霜运转的通知时，或者，在基于存储单元中所存储的表示各个陈列柜的除霜运转开始时刻的信息和当前时刻检测出规定的所述陈列柜进行除霜运转的情况下，进行控制，以在开始所述除霜运转时使所述冷冻机的输出比正常状态降低，并且以在完成除霜运转时使所述冷冻机的输出比正常状态升高。

根据该结构，在开始除霜运转时使冷冻机的输出降低，而在完成除霜运转时使冷冻机的输出升高。由此，可高效地执行冷冻***的除霜运转。

此外，本发明的特征在于，在上述发明中，在完成除霜运转时升高了所述冷冻机的输出后，当进行了所述除霜运转的所述陈列柜的柜内温度复原到设定温度附近时，所述控制部件进行使所述冷冻机的输出降低至正常状态的控制。

根据该结构，在完成除霜运转时升高了冷冻机的输出后，当陈列柜的柜内温度复原到设定温度附近时，使冷冻机的输出降低至正常状态。由此，通过在除霜运转完成并且陈列柜的柜内温度接近了设定温度时，使冷冻机的输出迅速地复原到正常状态，从而可以抑制功率消耗。

此外，本发明的特征在于，在上述发明中，所述控制部件预先测定并存出所述除霜运转开始后的所述冷冻机的输出的降低量，并基于所存储的该降低量，降低开始所述除霜运转时的所述冷冻机的输出。

根据该结构，基于存储值而降低开始除霜运转时的冷冻机的输出。因此，基于所存储的实测值进行控制，从而能够通过最佳的控制来抑制消耗功率。

此外，本发明的特征在于，在上述发明中，多个陈列柜同步地开始所述除霜运转，所述控制部件根据所述多个陈列柜中完成所述除霜运转的陈列柜的台数，使所述冷冻机的输出升高。

根据该结构，在同步地开始除霜运转的多个陈列柜中，根据完成除霜运转的陈列柜的台数，使冷冻机的输出升高。因此，即使在除霜运转的所需时间对每个陈列柜所有不同的情况下，也可以通过分级地升高输出来进行最佳的控制，并抑制消耗功率。

此外，本发明的控制装置的控制方法，用于控制装置控制冷冻***，所述冷冻***包括冷冻机和通过制冷剂管与所述冷冻机连接的多个陈列柜，所述控制装置的控制方法的特征在于，在从规定的所述陈列柜接受了进行除霜运转的通知时，或者，在基于存储单元中所存储的表示各个陈列柜的除霜运转开始时刻的信息和当前时刻检测出规定的所述陈列柜进行除霜运转的情况下，进行控制，以在开始所述除霜运转时使所述冷冻机的输出降低，并且在完成除霜运转时使所述冷冻机的输出升高。

根据本发明，可提供能够高效地执行冷冻***的除霜运转的控制装置以及控制装置的操作方法。

附图说明

图1是本发明实施方式的冷冻***的概略结构图。

图2是表示图1所示的冷冻***的制冷剂回路的图。

图3是表示图1所示的控制器的详细的结构例子的图。

图4是用于说明图1所示的冷冻***的动作的流程图。

图5是表示图1所示的冷冻***的冷冻机输出的时间性变化的图。

标号说明

10控制器(控制装置)

10a CPU(控制部件)

10d HDD(存储单元)

21～24 陈列柜

31，32 冷冻机

41，42 制冷剂管

50 通信线路

具体实施方式

(A)实施方式的说明

图1是表示本发明实施方式的结构例子的图。如图1所示，本发明实施方式的冷冻***被配置在超市(supermarket)或便利店(convenience store)等店铺中，是用于进行商品的冷冻或者冷藏的***。冷冻***具有：控制器10(对应于权利要求中的“控制装置”)；陈列柜21～24(对应于权利要求中的“陈列柜”)；冷冻机31、32(对应于权利要求中的“冷冻机”)；制冷剂管41、42以及通信线路50。

这里，如后述那样，控制器10例如由个人计算机等的通用计算机构成，其控制陈列柜21～24以及冷冻机31、32。陈列柜21～24被配置在超市或便利店等店铺中，商品被陈列在其柜内。此外，陈列柜21～24与制冷剂管41、42并联地连接，取入从冷冻机31、32通过制冷剂管41所提供的液态制冷剂，并使其在后述的冷却装置中蒸发，与柜内的空气之间进行热交换，从而使柜内的温度降低。并且，在冷却装置中被气化的气态制冷剂通过制冷剂管42而被返回到冷冻机31、32。此外，陈列柜21～24通过通信线路50连接到控制器10，与控制器10之间交换信息。

冷冻机31、32如后述那样具有压缩机和热交换器等，经由制冷剂管42回收由陈列柜21～24所蒸发的气态制冷剂，通过压缩机压缩，并通过冷凝器凝结，从而再次成为液态制冷剂，经由制冷剂管41提供给陈列柜21～24。此外，冷冻机31、32通过通信线路50与控制器10连接，与控制器10之间经由通信线路50交换信息。

图2是表示图1所示的陈列柜21～24以及冷冻机31、32的制冷剂回路的图。如该图所示，冷冻机31、32以及陈列柜21～24相对于制冷剂管41、42分别并联地连接。作为冷冻机31的制冷剂回路，具有储液器(accumulator)31a、压缩机31b、冷凝器31c以及受液器31d。这里，储液器31a对从陈列柜21～24所提供的气态制冷剂进行气液分离，并仅将气态制冷剂提供给压缩机31b。压缩机31b由未图示的电动机所驱动，将从储液器31a提供的气态制冷剂压缩，并作为高温高压的制冷剂提供给冷凝器31c。冷凝器31c对从压缩机31b提供的气态制冷剂进行放热而凝结，并作为液态制冷剂提供给受液器31d。受液器31d暂时存储从冷凝器31c所提供的液态制冷剂后，经由制冷剂管41提供给陈列柜21～24。此外，冷冻机32与冷冻机31的结构相同，因此省略该说明。

陈列柜21具有电磁阀21a、膨胀阀21b以及冷却装置21c。这里，电磁阀21a是用于开通或者关断对陈列柜21的液态制冷剂的流入的阀。膨胀阀21b是用于使经由电磁阀21a所提供的液态制冷剂膨胀气化的阀。冷却装置21c被提供由膨胀阀21b膨胀后的制冷剂，通过使其气化而解除气化热。冷却装置21c与陈列柜21的柜内空气之间进行热交换，从而将柜内的温度降低至设定温度。另外，陈列柜22～24与陈列柜21的结构相同，因此省略该说明。此外，在图2的例子中，分别对陈列柜21～24各自设置了电磁阀21a～24a，但也可以只设置一个电磁阀，将其入口端连接到制冷剂管41，同时将出口端连接到膨胀阀21b～24b。

图3是表示图1所示的控制器10的电结构例子的方框图。如图3所示，控制器10包括：CPU(Central Processing Unit)10a(对应于权利要求中的“控制部件”)；ROM(Read Only Memory)10b；RAM(Random Access Memory；随机存取存储器)10c；HDD(Hard Disk Drive；硬盘驱动器)10d(对应于权利要求中的“存储单元”)；图像处理单元10e；显示装置10f；总线10g；I/F(Interface；接口)10h以及输入装置10i。这里，CPU10a根据ROM10b以及HDD10d中所存储的程序来执行各种运算处理，同时控制陈列柜21～24以及冷冻机31、32。ROM10b存储CPU10a执行的基本程序。RAM10c被用作CPU10a执行程序时的工作区域(work area)。HDD10d是对硬盘读写信息的存储装置，在图3的例子中，存储了程序10d1以及数据10d2。程序10d1例如具有描述了OS(Operating System；操作***)以及用于执行后述的处理的步骤的程序。数据10d2具有在后述的处理中被参照的信息。图像处理单元10e基于从CPU10a提供的描绘命令而执行描绘处理，并将所得到的图像变换为视频信号后提供给显示装置10f。显示装置10f例如由LCD(LiquidCrystal Display)等构成，其将从图像处理单元10e所提供的视频信号显示在显示单元中。总线10g将CPU10a、ROM10b、RAM10c、HDD10d、图像处理单元10e以及I/F10h相互连接，在它们之间可交换信息。I/F10h经由通信线路50连接到陈列柜21～24以及冷冻机31、32，执行在它们之间进行信息交换时的协议变换等。此外，I/F10h上连接了输入装置10i，在输入装置10i由管理者进行了操作时，将从输入装置10i输出的信息提供给CPU10a。

下面说明本发明实施方式的动作。

首先，在完成对店铺的控制器10、陈列柜21～24、冷冻机31、32的设置后，***的管理者(或者设置负责人)对控制器10的输入装置10i进行操作，并根据陈列的商品来设定陈列柜21～24的柜内温度，同时进行有关陈列柜21～24的除霜运转的设定。具体来说，根据柜内陈列的商品的种类(例如，肉、鱼、乳制品等)来进行柜内温度的设定。此外，对于除霜运转，设定执行除霜运转时的分组。在图1的例子中，陈列柜21、22被设定为除霜组A，陈列柜23、24被设定为除霜组B。这样的组例如设定为使相邻配置的陈列柜成为相同的组。由此，能够防止因除霜运转而被暖化的空气流入相邻的其他陈列柜从而导致柜内的温度升高。此外，管理者对控制器10的输入装置10i进行操作，从而输入各自的除霜组开始除霜运转的时刻(以下称为“除霜运转开始时刻”)。其结果，所输入的除霜运转开始时刻经由通信线路50被提供给陈列柜21～24，陈列柜21～24的各自的控制单元(未图示)取得并存储该除霜运转开始时刻。这样设定了除霜运转的组和除霜运转开始时刻后，各个陈列柜21～24比较由未图示的定时器所提供的时刻和所存储的除霜运转开始时刻，并在它们一致时，执行图4所示的处理。

图4是表示在除霜组A中执行了除霜运转时由陈列柜21、22、控制器10以及冷冻机31、32所执行的处理的一例的图。在该处理开始时，属于除霜组A的陈列柜21、22在步骤S10中判定是否到了由控制器10所设定的除霜运转开始时刻，在到了除霜运转开始时刻时(步骤S10：“是”)，进至步骤S11，除此以外的情况下(步骤S10：“否”)，重复同样的处理直到除霜运转开始时刻为止。陈列柜21、22的定时器进行同步，此外，除霜运转开始时刻在同一组相同，所以例如在到了除霜运转开始时刻时，在步骤S10中被判定为“是”而进至步骤S11。

在步骤S11中，陈列柜21、22经由通信线路50对控制器10进行除霜运转开始通知。即，陈列柜21、22的未图示的控制单元经由通信线路50对控制器10进行开始除霜运转的通知。其结果，在控制器10中，CPU10a经由I/F10h接收除霜运转开始通知。然后，进至步骤S12，CPU10a经由I/F10h以及通信线路50对冷冻机31、32进行指示，以使其降低输出。更详细地说，CPU10a对冷冻机31、32进行指示，以使其降低与通过除霜组A开始除霜运转而减少的输出对应的量的输出。具体来说，如图5所示，在除霜运转开始时刻即T0，冷冻机31、32的输出为P2时，进行指示以使其将输出降低ΔP而设为P1。对于ΔP的具体值，可以使除霜组A实际执行除霜运转，测定通过除霜运转而减少的输出，并将其用作ΔP。另外，对于除霜组B，由于设定温度、机种以及所陈列的商品的量等不同，因此需要另外求ΔP。

从控制器10接受了降低输出指示的冷冻机31、32中，在步骤S13进行控制以使输出降低ΔP。例如，用于驱动压缩机31b、32b的电动机通过从逆变器(inverter)提供的功率而被驱动时，通过降低逆变器的频率来降低电动机的转速，降低输出。此外，在电动机不具有逆变器时，例如通过使冷冻机31、32的双方或者其中一个间歇地停止，从而降低平均输出。通过执行这样的控制，如图5所示，在时刻T1，冷冻机31、32的输出降低ΔP，成为P1。

这时，在陈列柜21、22中执行步骤S14的处理，陈列柜21、22判定从步骤S11中进行了除霜运转开始通知后是否经过规定的时间，在经过规定的时间时(步骤S14：“是”)进至步骤S15，而在除此以外的情况下(步骤S14：“否”)重复同样的处理直到经过规定的时间。另外，步骤S14中的“规定的时间”例如因***而各不相同，所以对每个***求最佳值，并将该最佳值设定为“规定的时间”。另外，作为求最佳值的方法，在降低了输出后，求在开始了除霜运转的时刻的冷冻机31、32的入口温度的上升成为最低的时间。另外，在决定该规定的时间时，还需要考虑从步骤S11中进行了除霜运转开始通知至降低输出指示到达冷冻机31、32为止的通信所导致的延迟时间。

在步骤S15中开始除霜运转时，陈列柜21、22关闭膨胀阀21b、22b或者电磁阀21a、22a，中断制冷剂流入冷却装置21c、22c，同时通过风扇(未图示)对冷却装置21c、22c送风，开始用于除去附着在冷却装置21c、22c上的霜的动作。这样，在开始除霜运转时，在陈列柜21、22中制冷剂不会循环，所以需要降低冷冻机31、32的输出，但在本实施例中，在开始除霜运转之前先降低了冷冻机31、32的输出，所以能够防止不需要的制冷剂被提供给陈列柜21～24，冷冻机31、32的输出被白白浪费。

在步骤S16中，陈列柜21、22判定是否完成了除霜，在完成了的情况下(步骤S16：“是”)，进至步骤S17，在除此以外的情况下(步骤S17：“否”)重复同样的处理直到除霜完成。更详细地说，陈列柜21、22通过传感器检测冷却装置21c、22c的温度，在该温度成为规定的温度以上时，判定为除霜已完成，进至步骤S17。另外，由于陈列柜21、22的设定温度不同，或者柜内所陈列的商品的量(个数)不同，因此对每个陈列柜判断除霜的完成。

在步骤S17中，判定为除霜已完成的陈列柜结束除霜运转。在下一个步骤S18中，在完成了除霜的陈列柜中，对控制器10进行冷却开始通知即表示除霜完成，开始将柜内的温度下降为设定温度的冷却操作的通知。其结果，在控制器10中，CPU10a经由I/F10h接收该冷却开始通知。CPU10a对接收到冷却开始通知进行识别，在步骤S19中，经由I/F10h以及通信线路50将升高输出指示传送到冷冻机31、32，指示以对冷冻机31、32指示其提高输出。其结果，冷冻机31、32在步骤S20中使逆变器的频率升高，使压缩机31b、32b的转速升高。其结果，从冷冻机31、32排出的液态制冷剂的量增加。另外，作为升高量，例如使冷冻机31、32的输出升高，使其成为最大输出。因为柜内的温度通过除霜运转而升高，所以需要快速地降低柜内温度。更详细地说明以上的动作，则如图5所示，在时刻T3中除霜完成了的情况下，冷冻机31、32的输出在时刻T4被升高至最大输出即P3。

在步骤S21中，除霜完成的陈列柜开始柜内的冷却。即，除霜完成的陈列柜将膨胀阀或者电磁阀设为开通的状态，执行将制冷剂导入冷却装置的处理。其结果，在除霜完成的陈列柜中开始柜内的再次冷却。

在步骤S22中，CPU10a判定从进行了升高输出指示开始是否经过了规定的时间，在经过了规定的时间时(步骤S22：“是”)，进至步骤S123，在除此以外的情况下(步骤S22：“否”)重复同样的处理直到经过规定的时间。另外，作为步骤S22中的“规定的时间”，例如可以设为从开始冷却至陈列柜21、22的温度返回到设定温度所需的时间。这样的“规定的时间”，例如可以通过实测而求。

在步骤S23中，CPU10a对冷冻机31、32进行指示，以使其返回到正常输出。即，CPU10a经由I/F10h以及通信线路50对冷冻机31、32发送控制信号，并进行指示以将冷冻机31、32的输出返回到正常输出。其结果，在步骤S24中，冷冻机31、32的逆变器的频率返回到正常状态的频率，所以在图5的时刻T5，冷冻机31、32的输出返回到正常状态的输出即P2。另外，这里，正常输出是指冷冻***在正常状态中的冷冻机31、32的输出。正常状态按照陈列柜21～24被设置的环境、柜内所陈列的商品的种类、个数以及设定温度等而变化，所以并非始终一定。因此，作为正常状态值，例如可以利用开始除霜运转之前的状态下的输出值。

另外，在以上中，以除霜组A进行除霜运转的情况为例进行了说明，但在除霜组B进行除霜运转的情况下，也执行与前述的情况相同的处理。

如以上说明的那样，在本发明的实施方式中，陈列柜执行除霜运转时，控制器10对冷冻机31、32进行指示，以使其降低输出，冷冻机31、32根据该指示而降低输出。由此，可以先于除霜运转的执行，或者与其大致同步地降低冷冻机31、32的输出，所以能够防止制冷剂被过多地提供，提高运转效率。

此外，在本实施方式中，在除霜运转完成时，使冷冻机31、32的输出升高，所以能够迅速地降低除霜运转完成了的陈列柜的温度，因而可防止陈列柜中所陈列的商品的温度升高。此外，在使输出升高后，陈列柜的温度降低至设定温度附近时，使陈列柜返回到正常操作，因此在降低到了设定温度时，可以通过降低输出来减少功率的损耗。

此外，在本实施方式中，对每个除霜组预先测定除霜运转所导致的冷冻机31、32的输出的下降，并存储到HDD10d中，在开始了除霜运转时，基于该存储的信息来降低冷冻机31、32的输出。因此，在除霜运转时能够迅速将冷冻机31、32的输出降低至适当的输出。

(B)变形实施方式的说明

另外，上述的实时方式只是表示本发明的一种方式，在本发明的范围内可进行任意变形和应用是理所当然的。

例如，在以上的实施方式中，其结构为陈列柜为4台，冷冻机为2台，但也可以是以下结构，即将陈列柜设为3台以下或者5台以上，将冷冻机设为1台或者3台以上。此外，除霜组设为分别由两台陈列柜构成的两个组，但也可以设为由1台或者3台以上的陈列柜构成的一个或者3个以上的组。此外，也可以是各个组具有不同台数的陈列柜的结构。

此外，在以上的实施方式中，冷冻机31、32通过控制逆变器的频率来改变输出，但在冷冻机不具有逆变器的情况下，也可以通过使多个冷冻机中规定的冷冻机停止或者间歇动作来改变输出。

此外，在以上的实施方式中，从陈列柜21～24接受了除霜运转开始通知时，在控制器10进行了降低输出指示，但也可以在控制器10的HDD10d中预先存储各个除霜组的除霜运转开始时刻，并通过对控制器10所存储的除霜运转开始时刻和当前时刻进行比较，从而对除霜运转的开始进行检测，并进行降低输出指示。在这样的实施方式中，控制器10在除霜运转开始时刻的规定时间之前进行降低输出指示，从而需要在陈列柜侧执行是否经过了规定时间的判断(步骤S14)。此外，控制器10基于过去的控制来调整该规定的时间，从而使该规定的时间最佳化，可以进一步提高运转效率。

此外，在以上的实施方式中，控制器10指示了要降低的输出量(图5的ΔP)，但控制器10也可以仅通知用于确定开始除霜运转的除霜组的信息，在冷冻机31、32中基于确定所通知的除霜组的信息而减少输出。例如，可以在从控制器10通知了除霜组A开始除霜运转时，冷冻机31、32将输出降低ΔPA，而在从控制器10通知了除霜组B开始除霜运转时，冷冻机31、32将输出降低ΔPB。

此外，在以上的实施方式中，在1台陈列柜中除霜运转完成了的情况下，控制器10使冷冻机31、32的输出升高至最大，但也可以根据除霜运转完成了的台数或者机种，使输出分段地升高。例如，除霜组A在除霜运转中，陈列柜21完成了除霜运转时，使输出增加与陈列柜21对应的量，在陈列柜22完成了除霜运转时，使输出增加与陈列柜22对应的量。根据这样的方法，可按照陈列柜的机种、设定温度或者陈列柜中所陈列的商品的量等，将输出增加最适合的量，因而可进一步提高运转效率。

此外，在以上的实施方式中，在升高了输出后复原到正常状态时，在步骤S22中以是否经过了规定的时间作为基准来进行了判断，但也可以基于除霜运转完成了的陈列柜的柜内温度等，返回到正常输出。具体来说，也可以在陈列柜21的柜内温度最初复原到设定温度时，将输出降低对应的量，接着在陈列柜22的柜内温度复原到了设定温度时，将输出降低对应的量，

Claims

1、一种控制装置，用于控制冷冻***，所述冷冻***包括冷冻机和通过制冷剂管与所述冷冻机连接的多个陈列柜，其特征在于，所述控制装置包括：

控制部件，在从规定的所述陈列柜接受了进行除霜运转的通知时，或者，在基于存储单元中所存储的表示各个陈列柜的除霜运转开始时刻的信息和当前时刻检测出规定的所述陈列柜进行除霜运转的情况下，进行控制，以在开始所述除霜运转时使所述冷冻机的输出比正常状态降低，并且在完成除霜运转时使所述冷冻机的输出比正常状态升高。

2、如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

在完成除霜运转时升高了所述冷冻机的输出后，当进行了所述除霜运转的所述陈列柜的柜内温度复原到设定温度附近时，所述控制部件进行使所述冷冻机的输出降低至正常状态的控制。

3、如权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，

所述控制部件预先测定并存储所述除霜运转开始后的所述冷冻机输出的降低量，并基于所存储的该降低量，降低开始所述除霜运转时的所述冷冻机的输出。

4、如权利要求1至3的任一项所述的控制装置，其特征在于，

多个陈列柜同步地开始所述除霜运转，

所述控制部件根据所述多个陈列柜中完成所述除霜运转的陈列柜的台数，使所述冷冻机的输出升高。

5、一种控制装置的控制方法，用于所述控制装置控制冷冻***，所述冷冻***包括冷冻机和通过制冷剂管与所述冷冻机连接的多个陈列柜，所述控制装置的控制方法的特征在于，

在从规定的所述陈列柜接受了进行除霜运转的通知时，或者，在基于存储单元中所存储的表示各个陈列柜的除霜运转开始时刻的信息和当前时刻而检测出了规定的所述陈列柜进行除霜运转的情况下，进行控制，以在开始所述除霜运转时使所述冷冻机的输出降低，同时在完成除霜运转时使所述冷冻机的输出升高。